[무기화학실험] 강유전체 BaTiO3의 합성과 상전이_결과보고서 A+

소개

"[무기화학실험] 강유전체 BaTiO3의 합성과 상전이_결과보고서 A+"에 대한 내용입니다.

"3. 질문" 에 대한 답도 다 작성되어 있습니다.
만점으로 A+ 받은 보고서입니다. 참고하셔서 작성하시면 도움 많이 되실 겁니다.

BaTiO3의 XRD 결과, DSC 분석, 큐리온도 계산, 상변화 예측 모두 실험 결과에 작성하였습니다.

목차

1. 실험 결과
2. 실험 고찰
3. 질문

본문내용

2. 실험 고찰
이번 실험에서는 대표적인 강유전성 물질인 BaTiO3를 합성하고 TG, DSC, XRD 분석을 하여 큐리 온도(Curie temperature)와 상변화에 대하여 알아보았다.
강유전체(ferroelectircs)는 외부 전기장 없이도 스스로 분극 (자발 분극, spontaneous polarization, Ps)을 가지는 재료로서 외부 전기장에 의해 분극의 방향이 바뀔 수 있는 물질을 뜻한다. 주로 산화물이 많이 응용되고 있으며, 이번 실험에서 사용하는 물질인 BaTiO3가 가장 대표적인 재료이다. 가장 많이 알려진 페로브스카이트(perovskite) 결정 구조 BaTiO3는 상온에서는 정방정(tetragonal) 결정 구조를 가지며 양이온 Ti4+가 음이온 O2-의 중심보다 약간 다른 위치에 있어서 자발 분극을 갖게 된다. 120도 이상의 온도가 되면 결정구조가 입방정(cubic)으로 바뀌면서 자발 분극이 사라지게 된다. 이렇게 강유전성(ferroelectricity)을 잃어버리는 온도를 퀴리온도(Curie temperature)라고 한다.

이렇게 온도에 따라 BaTiO3의 결정 구조가 달라지는 이유는 무엇일까? BaTiO3는 상변이를 통해 온도에 따라 결정 구조가 변화한다. 이 변화는 결정 내 원자 배열에 따라 안정적인 에너지를 유지하기 위한 과정이다.
< 중 략 >

고체상 반응(solid state reaction)은 순수한 고체 상태로 혼합된 물질들이 온도나 압력 등에 의해 새로운 화합물로 변환되는 반응이다. 즉 고체 상태의 시약들이 반응하여 새로운 고체 화합물을 생성하는 반응으로, 일반적으로 높은 온도에서 이루어지며 시약 간의 확산을 통해 이루어진다. 이번 실험에서는 고체상반응법을 이용하여 BaTiO3를 합성하였다.

BaTiO3를 합성할 때 BaO(barium oxide)가 아닌 BaCO3(barium carbonate)를 쓴 이유는 무엇일까?......

참고자료

· 없음